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Classifications

G01F23/00—Indicating or measuring liquid level, or level of fluent solid material, e.g. indicating in terms of volume, indicating by means of an alarm

G01F23/22—Indicating or measuring liquid level, or level of fluent solid material, e.g. indicating in terms of volume, indicating by means of an alarm by measurement of physical variables, other than linear dimensions, pressure or weight, dependent on the level to be measured, e.g. by difference of heat transfer of steam or water

G01F23/28—Indicating or measuring liquid level, or level of fluent solid material, e.g. indicating in terms of volume, indicating by means of an alarm by measurement of physical variables, other than linear dimensions, pressure or weight, dependent on the level to be measured, e.g. by difference of heat transfer of steam or water by measuring the variations of parameters of electric or acoustic waves applied directly to the liquid or fluent solid material

G01F23/284—Electromagnetic waves

Description

Translated from German

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur berührungslosen Füllstandsmessung ei ner Flüssigkeit in einem Behälter gemäß den Merkmalen des Oberbegriffes des Anspruches 1. Weiterhin betrifft die Erfindung eine Vorrichtung zur Durchfüh rung des Verfahrens gemäß den Merkmalen des Oberbegriffes des Anspruches 5. The invention relates to a method for contact-free level measurement ei ner liquid in a container according to the features of the preamble of claim 1. The invention further relates to a device for imple out the method according to the features of the preamble of claim. 5

Das erfindungsgemäße Verfahren läßt sich auf vielfältige Weise ausführen. The inventive process can be carried out in various ways.Es kann insbesondere auch in einem Rechner und dessen Arbeitsspeicher ausgeführt werden. It may in particular its memory be carried out in a computer and.Mit einer Hardware-Lösung dagegen lassen sich sehr hohe Arbeitsge schwindigkeiten erhalten. With a hardware solution, however, very high Arbeitsge can get speeds.

Es ist nach Anspruch 2 bzw. 6 insbesondere vorteilhaft, daß das Muster des Sen designals ein Rechteckimpuls ist, dessen charakteristische Größe im wesentlichen die Impulslänge darstellt. It is according to claim 2 and 6 particularly advantageous that the pattern of the Sen is a rectangular pulse designals whose characteristic variable represents substantially the pulse length.Der Vorteil dieses einfachen Musters besteht darin, daß die Höhe des Signals als Informationsträger nicht benötigt wird, so daß das Emp fangssignal ohne Verfälschung des enthaltenen Informationsgehaltes normiert werden kann. The advantage of this simple pattern is that the height of the signal is not used as an information carrier, so that the Emp may be normalized fang signal without distortion of the information content contained therein.Das normierte Empfangssignal läßt sich dann in einfacher Weise in ein Bitmuster umsetzen, das in ebenso einfacher Weise mit einem Vergleichsbit muster verglichen werden kann. The normalized received signal can then be implemented in a simple manner in a bit pattern that can be compared just as simply with a comparison bit pattern.Der ermöglichte bitweise Vergleich hat den Vorteil, daß für den Vergleich nur eine geringe Rechenleistung notwendig ist. Which enabled bitwise comparison has the advantage that there is little processing power is needed for comparison.Die technischen Vorkehrungen zum Normieren des Empfangssignals, zum Um setzen desselben in ein Bitmuster und zum bitweisen Vergleich des Bitmusters mit einem vorgegebenen Bitmuster sind dem Fachmann wohlbekannt. The technical arrangements for normalizing the receive signal to the set order of the same in a bit pattern and bit-wise comparison of the bit pattern having a predetermined bit pattern to the skilled person are well known.

Gerade bei Mustern mit einer einfachen Form, wie im Falle eines Rechteckim pulses, ist besonders darauf zu achten, daß die Abtastrate des A/D-Wandlers ausreichend hoch ist. Especially with patterns with a simple form, as in the case of a Rechteckim pulses is particularly important to ensure that the sampling rate of the A / D converter is sufficiently high.Damit ist gemeint, daß z. By this is meant that, for.B. der Rechteckimpuls, um bei die sem Beispiel zu bleiben, von einer ausreichenden Anzahl an gewandelten Emp fangswerten bzw. insbesondere Bits dargestellt wird. For example, the square wave pulse in order to remain at the sem example, catch values ​​of a sufficient number of converted bits Emp or in particular is presented.Es sind befriedigende Er gebnisse zu erwarten, wenn der Rechteckimpuls in z. There are satisfactory results of it to be expected when the rectangular pulse in z.B. vier Bits dargestellt ist. B. four bits is illustrated.Generell ist festzuhalten, daß mit einer Erhöhung der Abtastrate die Wahrschein lichkeit einer zufälligen Übereinstimmung zwischen den Vergleichswerten und den Empfangswerten abnimmt. In general, it should be noted that with an increase in the sampling rate, the plausibility decreases friendliness of a random match between the comparison values ​​and the received values.

Die Erkennbarkeit des Musters des Sendesignales läßt sich dadurch verbessern, daß eine Impulsfolge von Rechteckimpulsen das Muster bildet, wie es mit Vorteil in Anspruch 3 bzw. 7 vorgeschlagen wird. The recognition of the pattern of the transmission signal can be improved if a pulse train of rectangular pulses is the pattern such as is proposed to advantage in claim 3 and 7 respectively.Auch diese Impulsfolge kann nach einer Normierung in ein Bitmuster umgewandelt werden, dessen Information aus der Länge der Rechteckimpulse und der Länge der Pausen zwischen den Impul sen gebildet wird. Also, this pulse train can be converted to a normalization in a bit pattern having information is formed from the length of the rectangular pulses and the length of the pauses between the Impul sen.Der Vorteil der Verwendung einer Impulsfolge besteht darin, daß zufällige Übereinstimmungen zwischen Vergleichs- und Empfangswerten unwahrscheinlicher werden. The advantage of using a pulse train is that random matches between comparison and received values ​​will be less likely.

Es ist weiterhin gemäß Anspruch 4 bzw. 9 von Vorteil, daß ein Referenzsignal durch Reflexion des vom Sender abgestrahlten Sendesignals an einer Reflexions stelle mit definiertem Abstand zu Sender und Empfänger erzeugt und zur Ermitt lung eines Korrekturwertes ausgewertet wird. It is further according to claim 4 and 9, an advantage that a reference signal by reflection of the emitted by the transmitter signal at a reflection point produced with a defined distance from the transmitter and receiver and to iden lung of a correction value is evaluated.Die Ausbreitungsgeschwindigkeit des Signals hängt von den Umgebungsbedingungen ab, insbesondere von der Temperatur und von den Druckbedingungen beim Befüllen des Behälters. The propagation speed of the signal depends on the ambient conditions, particularly the temperature and pressure conditions when filling the container.Diese Änderungen lassen sich berücksichtigen, indem das Sendesignal eine bekannte Strecke durchläuft, diese Laufzeit bestimmt und die Lauf bzw. Ausbreitungsge schwindigkeit daraus errechnet wird. These changes can be accounted for by the transmit signal passes through a known distance, determined this runtime and run or Ausbreitungsge speed of it is calculated.Die bekannte Strecke wird durch das Aus bilden einer Reflexionsstelle erzeugt, wobei der Abstand der Reflexionsstelle von Sender und Empfänger bekannt ist. The known distance is determined by the form from a reflection point generated, the distance between the reflection point of the transmitter and receiver is known.Der Empfänger empfängt deshalb zuerst das durch Reflexion an der Reflexionsstelle gebildete Reflexionssignal und erst danach das an der Flüssigkeitsoberfläche reflektierte Signal. The receiver, therefore, receives the first formed by reflection at the reflection point the reflection signal and only then the light reflected at the liquid surface signal.Aus einer ersten fest gestellten Übereinstimmung des Musters des Empfangssignals mit der bekannten Form des Musters des Sendesignals kann somit eine Ausbreitungsgeschwindig keit des Signales festgestellt werden, auf dessen Grundlage eine zweite festge stellte Übereinstimmung des Musters des Empfangssignals mit der bekannten Form des Musters des Sendesignals in eine durchlaufene Weglänge umgerechnet werden kann, aus der der Füllstand ermittelbar ist. From a first match is found the pattern of the received signal with the known shape of the pattern of the transmission signal thus Ausbreitungsgeschwindig ness of the signal a second Festge can be determined on the basis of set match the pattern of the received signal with the known shape of the pattern of the transmission signal in a traversed path can be converted from which the filling level is determined.

Bezogen auf die Vorrichtung, mit der ein erfindungsgemäßes Verfahren durch führbar ist, ist es nach Anspruch 8 vorteilhaft, daß Sender und Empfänger im Rückgasweg des Füllorgans angeordnet sind, über das der Behälter mit Flüssig keit beaufschlagbar ist. Based on the device with which an inventive method is feasible, it is advantageous according to claim 8 characterized in that the transmitter and receiver are arranged in the return gas path of the filling element through which the container with liquid is acted upon ness.Über den Rückgasweg ist ein freier Weg zur Flüssigkeit im Behälter gewährleistet, so daß bei einer Anordnung des Senders und des Emp fängers im Rückgasweg kein zusätzlicher Zugang ausgebildet werden muß. Via the return gas a free path to the liquid in the container is guaranteed, so that in an arrangement of the transmitter and Emp scavenger in the return gas no additional access has to be formed.

In vorteilhafter Weise ist gemäß Anspruch 10 die Reflexionsstelle als Ver jüngung des Rückgasweges ausgebildet. Advantageously, according to claim 10, the reflection point is formed as a tapering of the return gas path.Es wird insbesondere vorgeschlagen, diese Ver jüngung am unteren Ende des Rückgasweges auszubilden. It proposes in particular those Ver rejuvenation at the lower end of the return gas path train.

Weitere Einzelheiten und Merkmale der Erfindungen lassen sich der nachfol genden Beschreibung entnehmen, in der anhand von Zeichnungen Ausführungs beispiele der Erfindung dargestellt sind. Further details and features of the inventions can be taken in which are shown by way of drawings embodiments of the invention the execution nachfol constricting description.Es zeigen: Show it: